| Project/Area Number |
23K19279
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0601:Agricultural chemistry and related fields
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
中村 彰宏 長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (50983988)
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| Project Period (FY) |
2023-08-31 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | ドロップレット / ペプチダーゼ / スクリーニング / メタゲノム |
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| Outline of Research at the Start |
油中に分散した微小な水滴の中で微生物を培養し、活性・機能を検出するドロップレットスクリーニングという新技術を開発してきた。これは、直径約100μmという微小な水滴 (ドロップレット) を界面活性剤で油相に安定化させ、ドロップレットのままマイクロ流体デバイスで高速に操作・単離する次世代型の微生物スクリーニング技術である。本研究ではこのドロップレットスクリーニング技術を機能ベース-メタゲノムスクリーニングに適用することで、ドロップレットスクリーニングの応用領域の拡張を目指すものである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ドロップレットスクリーニングは油中に分散した微小な水滴の中で微生物を培養し、活性・機能を検出する高効率なスクリーニング技術として期待されている。本研究では、ドロップレットスクリーニング技術を機能ベース-メタゲノムスクリーニングに適用することでFunctional-based Metagenomic Droplet Screening (FMDS) の技術確立の確立を目指す。本年度は大腸菌を用いて、ドロップレット内における細胞濃度の検出法を開発し、バルク培養との生育の差異を明らかにした。大腸菌ではLag timeに、バルク培養とドロップレット培養で差異は無かったが、最大増殖速度および最大菌体密度はバルク培養が高い結果であった。またジペプチジルペプチダーゼを発現する大腸菌をモデル系として、異種宿主発現した酵素活性を検出する系を構築した。またメタゲノムライブラリー構築に向けて、土壌や海洋など約20地点のサンプリングを実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の研究計画の通り、初年度でモデル系を用いた原理検証を進めることができている。現在はFMDSの確立に向け、メタゲノムライブラリーの作成を進めており、おおむね当初の計画通りに研究が進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの結果から、ドロップレットスクリーニングにおける、大腸菌を宿主とし、異種宿主発現した酵素活性を検出する系を構築できた。今後はFMDSの検証を進めるため、サンプルからメタゲノムライブラリーを調製し、実際に大規模スクリーニングを実施する。その際に培養条件、例えば培養温度を変更し、各条件での大規模スクリーニングによって得られる機能遺伝について、解析を進める予定である。
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